1、允許帶裂縫工作的部分預(yù)應(yīng)力混凝土(Partially Prestressed Concrete，PPC)結(jié)構(gòu)作為橋梁工程中最常用的一種結(jié)構(gòu)形式，不僅受到靜力荷載的作用，還要承受諸如移動車輛、風(fēng)浪等疲勞荷載的作用。因此，疲勞性能是研究PPC結(jié)構(gòu)耐久性的重要內(nèi)容。國內(nèi)外關(guān)于疲勞性能的試驗研究大多數(shù)是針對裂縫、撓度、剛度和疲勞壽命展開的，而實際PPC結(jié)構(gòu)的疲勞破壞往往起始于受拉鋼筋的疲勞斷裂，這意味著內(nèi)部受拉鋼筋的應(yīng)力狀態(tài)對其疲勞性能產(chǎn)生重要

2、的影響。本文結(jié)合國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）“基于疲勞和壽命的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方法(2007AA11Z133)”和遼寧省教育廳科技計劃項目“跨江海大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁疲勞設(shè)計方法研究(2008T231)”，對14根PPC梁開展了疲勞試驗研究，重點分析了疲勞荷載作用下，PPC梁的破壞模式和梁內(nèi)受拉鋼筋的應(yīng)力狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，提出了疲勞壽命、非預(yù)應(yīng)力鋼筋殘余應(yīng)變和PPC梁裂縫寬度的計算方法。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　

3、　(1)開展了PPC梁等幅疲勞試驗，將光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)傳感器用于受拉鋼筋和混凝土的應(yīng)變監(jiān)測。試驗結(jié)果表明，PPC梁的疲勞破壞均起始于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的疲勞斷裂;通過與應(yīng)變片實測結(jié)果的對比，驗證了FBG傳感器更適用于疲勞荷載作用下PPC梁的受拉鋼筋應(yīng)變監(jiān)測。
　　(2)分析了梁內(nèi)非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力狀態(tài)及不同類型受拉鋼筋之間的應(yīng)力重分布特性，得到了非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)變以及預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)

4、變幅度比值的疲勞全過程發(fā)展規(guī)律;在已有PPC梁開裂截面分析方法的基礎(chǔ)上，引入鋼筋應(yīng)力分配系數(shù)，給出了考慮不同類型受拉鋼筋之間應(yīng)力重分布影響的改進(jìn)PPC梁開裂截面鋼筋應(yīng)力計算方法。
　　(3)分析了疲勞荷載作用下，梁內(nèi)非預(yù)應(yīng)力鋼筋殘余應(yīng)變的產(chǎn)生原因;基于FBG傳感器實測結(jié)果，得到了非預(yù)應(yīng)力鋼筋殘余應(yīng)變的發(fā)展規(guī)律;建立了非預(yù)應(yīng)力鋼筋殘余應(yīng)變分析模型，計算值與實測值具有較好的一致性。
　　(4)以靜載粘結(jié)應(yīng)力-滑移關(guān)系為基礎(chǔ)，建立

5、了非預(yù)應(yīng)力鋼筋疲勞粘結(jié)應(yīng)力-滑移關(guān)系;給出了疲勞荷載作用下，開裂截面非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力計算方法，綜合考慮了不同類型受拉鋼筋之間的應(yīng)力重分布、混凝土和非預(yù)應(yīng)力鋼筋殘余應(yīng)變以及受拉鋼筋面積損失的影響;在此基礎(chǔ)上，建立了PPC梁疲勞裂縫寬度計算模型，模型計算值與試驗結(jié)果吻合較好。
　　(5)基于局部應(yīng)力-應(yīng)變方法，考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力集中效應(yīng)，提出了PPC梁疲勞壽命預(yù)測模型，試驗結(jié)果驗證了模型的有效性。
　　(6)開展了受腐蝕鋼絞線